Technisches Referenzhandbuch APCI-3200 - Addi-Data
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1. ADDI DATA N DIN EN ISO 9001 2008 zertifiziert ADDI DATA GmbH Airpark Business Center Airport Boulevard B210 77836 Rheinm nster Deutschland Tel 49 7229 1847 0 Fax 49 7229 1847 222 E Mail info addi data com www addi data de Technisches Referenzhandbuch APCI 3200 Temperaturmesskarte galvanisch getrennt Ausgabe 05 13 03 2015 Produktinformation Dieses Handbuch enth lt die technischen Anlagen wichtige Anleitungen zur korrekten Inbetriebnahme und Nutzung sowie Produktinformation entsprechend dem aktuellen Stand vor der Drucklegung Der Inhalt dieses Handbuchs und die technischen Daten des Produkts k nnen ohne vorherige Ank ndigung ge ndert werden Die ADDI DATA GmbH beh lt sich das Recht vor nderungen bzgl der technischen Daten und der hierin enthaltenen Materialien vorzunehmen Gew hrleistung und Haftung Der Nutzer ist nicht berechtigt ber die vorgesehene Nutzung des Produkts hinaus nderungen des Werks vorzunehmen sowie in sonstiger Form in das Werk einzugreifen ADDI DATA bernimmt keine Haftung bei offensichtlichen Druck und Satzfehlern Dar ber hinaus bernimmt ADDI DATA soweit gesetzlich zul ssig weiterhin keine Haftung f r Personen und Sachsch den die darauf zur ckzuf hren sind dass der Nutzer das Produkt unsachgem installiert und oder in Betrieb genommen oder bestimmungswidrig verwendet hat etwa indem das Produkt trotz nicht funktionsf higer Sicherheits und Schut2. Temperaturmessung Eine Temperaturmessung ist grunds tzlich ein eher langsamer Vorgang im Gegensatz beispielsweise zur Messung mechanischer Schwingungen so dass unterschiedliche Anforderungen an die nachgeschaltete Elektronik zu stellen sind Bei einer Temperaturmessung kommt es also weniger auf Geschwindigkeit als auch auf St runempfindlichkeit und Stabilit t an 45 APCI 3200 Glossar Begriff Erkl rung Thermoelement Das Thermoelement ist die Kennzeichnung der gesamten Anordnung die zum Erzeugen der Thermospannung erforderlich ist Es bildet sich immer dort wo zwei unterschiedliche Metalle miteinander verbunden sind Als auch dort wo die Metalle des Thermoelements beispielsweise mit einer Kupferleitung verbunden sind um die Thermospannung an einem anderen Ort anzuzeigen Tiefpassfilter Um die periodischen Anteile des Signals herauszufiltern muss ein Tiefpassfilter nachgeschaltet werden Damit ist die eindeutige R ckgewinnung des Ausgangssignals m glich Timer Der Timer dient zur Anpassung zeitbedingter Programmabl ufe zwischen dem Prozessor und peripheren Ger ten Er enth lt meist voneinander unabh ngige Z hler und kann wie ein programmierbarer E A Baustein ber ein Steuerwortregister f r verschiedene Betriebsarten programmiert werden Treiber Eine Reihe an Softwarebefehlen die zur Steuerung bestimmter Ger te geschrieben wurden Trigger Der Trigger ist ein Impuls oder ein Signal zum St
3. Abbildungen ADD 3 1 Richtige Handhabung sans ENEE 10 Abb 4 1 PX3200 G Abmessungen eeeeeeeenennennennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 12 Abb 4 2 Diagnose bei Kurzschluss oder Leitungsbruch AAA 15 ADD 5 1 PCI SteCKplOtZIypEnN EE 16 AbD 5 2 Einbau der LEE 17 Abb 5 3 Die Karte an der Geh user ckwand befestigen ccrcrrecr 17 Abb 7 1 e e D Sub Stecker nummer 19 Abb 7 2 16 pol Frachbandstecker an einem 37 pol D Sub Stecker ANQESCH OSSEN ET Ee 19 Abb 7 3 48 pol Anschlussplafine PX3200 seeereee rennen EE 20 Abb 7 4 Anschluss der Themmoelermente ber die PX3200 Single Ended 2 Abb 7 5 Anschluss der Thermoelermente ber die PX3200 Differentiel 21 Abb 7 6 Anschluss der RTDs mit 2 Leiterschalfung nenn 22 Abb 7 7 Anschluss der RTDs mit 3 LeiterschaltuUng nenn 23 Abb 7 8 Anschluss der RTDs Mit 4 LeiterschaltuUng nenn 23 Abb 7 9 Spannungseing nge Single Endedg nnnnnennnnnnnnnnnnn 24 Abb 7 10 Spannungseing nge differentiell nnnnnen nennen 25 Abb ECH Elle Tele ele 25 ADD ere nie 26 Abb 7 13 Anschluss an Anschlussplatinen A 26 Abb 8 1 Blockschaltbild der ARC 2200 27 Abb 8 2 Erfassungsprinzip der analogen EINQ NQE rcrercccrcrnnn 28 Abb 8 3 Erfassungsbeispiel Software Ston 29 Abb 8 4 Erfassungsbeispiel Single Software SCON eeneennnnnnnn 29 Abb 8 5 Erfassungsbeispiel Continuous Hardware Scan mit Timer
4. Glossar APCI 3200 Begriff Erkl rung DC DC Wandler Da die Versorgungsspannungen des PCs zu unstabil sind und zudem nicht die gew nschten Werte vorweisen werden mit DC DC Wandlern die f r die A D Wandler ben tigten Spannungswerte mit gen gend hoher Stabilit t erzeugt Differentiell Bei der Messung von Eingangsspannungen unterscheidet man zwischen zwei wichtigen Betriebsarten Single ended Spannungsmessung mit Bezug auf Masse differentiell Messung einer Spannungsdifferenz Differentielle Eing nge DIFF Zwei Draht Eing nge St rsignale die auf beide Leitungen wirken werden durch die Differenzbildung am Eingang nicht mit in die Messung einbezogen Einsatz bei st rungsbehafteten Messleitungen und gr eren Leitungsl ngen Dreileiterschaltung Anschlussart eines Widerstandsthermometers an z B einen Transmitter mit dreiadrigen Zuleitungen Gegen ber Zweileiterschaltungen erm glicht die Dreileiterschaltun die Kompensation der Zuleitungswiderst nde Durchsatzrate Die Durchsatzrate ist die effektive Datentransfergeschwindigkeit an einer definierten Schnittstelle angegeben in Bit s Man unterscheidet zwischen der Systemdurchsatzrate die z B bei LAN Bussystemen als Busdatendurchsatz bezeichnet wird und der Durchsatzrate an der Nutzer Netz Schnittstelle die im Allgemeinen wesentlich kleiner ist Bei interaktiven Diensten ist die Durchsatzrate der Erwartungswert der je Zeitein
5. Der Einsatz der Karte APCI 3200 in Kombination mit externen Anschluss platinen setzt eine fachgerechte Installation nach IEC 60439 1 oder EN 60439 1 Schaltschrank Schaltkasten voraus Bestimmungswidriger Zweck Die Karte APCI 3200 darf nicht als sicherheitsbezogenes Betriebsmittel Safety Related Part SRP eingesetzt werden Es d rfen keine sicherheitsbezogenen Funktionen wie beispielsweise NOT AUS Einrichtungen gesteuert werden Die Karte APCI 3200 darf nicht in explosionsgef hrdeten Atmosph ren eingesetzt werden Die Karte APCI 3200 darf nicht als elektrisches Betriebsmittel im Sinne der Niederspannungsrichtlinie 2006 95 EG betrieben werden Grenzen der Verwendung Die bestimmungsgem e Verwendung erfordert das Beachten aller Sicherheitshinweise und des Technischen Referenzhandbuchs Eine andere oder dar ber hinausgehende Benutzung gilt als nicht bestimmungsgem F r hieraus entstehende Sch den haftet der Hersteller nicht Die Karte muss bis zum Einsatz in ihrer Schutzverpackung bleiben Entfernen Sie nicht die Kennzeichnungsnummern der Karte da dadurch ein Garantieverlust entsteht APCI 3200 Definition des Verwendungsbereichs 1 4 Allgemeine Beschreibung der Karte Der Austausch analoger Daten zwischen der Karte APCI 3200 und der Peripherie erfolgt ber ein geschirmtes Kabel das an den 50 poligen D Sub Stecker der Karte APCI 3200 anzuschlie en ist Die Karte besitzt bis 8 oder 4 Eing nge
6. Funktionen der Karte Dig input O DEER DV Starto Abb 8 5 Erfassungsbeispiel Continuous Hardware Scan mit Timer steigende Flanke 24V Conversion A Conversion Rao Ral RO RA3 RacJc fracoliof IRacalib RdO Rd1 EOCO off gain ER W Erfassungszeiten 8 2 2 Interrupt 8 2 3 Time of Timer 0 Die Wandlung ist mit dem Single Software Scan vergleichbar Der Unterschied besteht darin dass der Start durch einen der 4 digitalen Eing nge Externen Trigger ausgel st wird Zwischen 2 SCAN Start kann eine Zeit durch einen 10 Bit Timer programmiert werden Die Wandlung wird durch Software gestoppt Tabelle 8 1 Erfassungszeiten Erfassungsfrequenz Hz Erfassungs 1 Kanal Offset Referenz Periode ms 20 50 40 25 80 12 5 160 6 25 Pro Modul wird eine Konvertierungsende End Of Conversion automatisch nach jeder Messung generiert Diese k nnen einen Interrupt ausl sen Timer ber die 4 x 10 Bit Timer k nnen die Abst nde Delay zwischen 2 SCAN Start angegeben werden Jeder Timer kann unabh ngig von den anderen in 2 verschiedene Zeitbasen konfiguriert werden 30 Funktionen der Karte APCI 3200 Tabelle 8 2 Timer Zeitintervalle Zeit Bereich der Delay Zeit Entspricht Einheit in der Zeiteinheit 1 ms 0 lt t lt 1023 ms 0 lt t lt 1 023 s ls 0 lt t lt 1023s 0 lt t lt 17 067 min Nach Ablauf der Delay Zeit wird ein neuer SCAN Zyklu
7. Siehe Abb 8 5 Jede M glichkeit wird ber Software konfiguriert 28 Funktionen der Karte APCI 3200 Abb 8 3 Erfassungsbeispiel Software Start Rdx Read Channel x CJC Kaltstellenkompensation calib off Offset Kalibrierung calib gain Gain Kalibrierung EOCO End of Conversion Konvertierungsende f r das Modul 0 Start Start des Moduls 0 Software Start 4 b0_ADDIDATA_Read1TemperatureChanne Start Ra calib Ra calib Ra calib Rd calib EOC pal off gain Mer off gain Nach einem Software Start werden der Kanal x der Offset Wert und der Verst rkungswert gelesen um einen 16 Bit genauen Messwert zur ckzugeben Wenn das Modul als Thermoelement Eingang gesetzt wird wird zus tzlich auch den Wert der Kaltstellenkompensation gelesen Abb 8 4 Erfassungsbeispiel Single Software Scan Start module 1 g Conversion Short Rd Bo Rd3 RdA RICJC Ra calib Rq calib EOC1 off gain Single Software Scan in Single Ended Mode Nach einem Single Software Scan werden die Kan le 0 1 2 3 die Kaltstellenkompensation der Offset Wert und der Verst rkungswert gelesen Die Wandlung l uft einmal durch Single Scan und wird gestoppt Single Software Scan in differentiellen Mode Nach einem Single Software Scan werden die Kan le 0 1 die Kaltstellenkompensation der Offset Wert und der Verst rkungswert gelesen Die Wandlung l uft einmal durch Single Scan und wird gestoppt 29 APCI 3200
8. glichkeit als die F higkeit eines Ger tes in der elektromagnetischen Umwelt zufrieden stellend zu arbeiten ohne dabei selbst elektromagnetische St rungen zu verursachen die f r andere in dieser Umwelt vorhandene Ger te unannehmbar w ren Erfassung Die Erfassung ist ein Vorgang bei dem Daten vom Computer f r eine anschlie ende Analyse oder Speicherung gesammelt werden ESD Entladung statischer Elektrizit t Eine elektrische Ladung flie t auf nicht leitenden Oberfl chen nur sehr langsam ab Wird die elektrische Durchschlagsfestigkeit berwunden erfolgt ein schneller Potentialausgleich der beteiligten Oberfl chen Der meist sehr schnell verlaufende Ausgleichsvorgang wird als ESD bezeichnet Dabei sind Str me bis 20 A m glich Flanke Um Informationen verarbeiten oder anzeigen zu k nnen werden logische Pegel definiert In bin ren Schaltungen werden f r digitale Gr en Spannungen verwendet Hierbei stellen nur zwei Spannungsbereiche die Information dar Diese Bereiche werden mit H High und L Low bezeichnet H kennzeichnet den Bereich der n her an Plus unendlich liegt der H Pegel entspricht der digitalen 1 L kennzeichnet entsprechend den Bereich der n her an Minus unendlich liegt der L Pegel entspricht der digitalen 0 Die steigende Flanke ist der bergang vom 0 Zustand zum l Zustand und die abfallende Flanke ist dann der umgekehrte bergang Gain Verst rkung Er dient zur Verst rkung oder Absch
9. ischen EMV Richtlinie erf llen Die Karte APCI 3200 entspricht den Anforderungen der europ ischen EMV Richtlinie Die Pr fungen wurden nach der zutreffenden Norm aus der Reihe EN 61326 IEC 61326 von einem akkreditierten EMV Labor durchgef hrt Die Grenzwerte werden im Sinne der europ ischen EMV Richtlinie f r eine industrielle Umgebung eingehalten Der entsprechende EMV Pr fbericht kann angefordert werden Mechanischer Aufbau Abmessungen B Abmessungen L x B 131x 99 mm KIeWIcht eisen ca 160 g Ebat ee 32 64 Bit PCI Steckplatz 3 3 V 5 V Anschluss zur Benpberte 50 pol D Sub Stiftstecker Zubeh r LS ST3200 FB3000 Anschlussplatine eenneen PX3200 ACHTUNG Die Anschlussleitungen sind so zu verlegen dass sie gegen mechanische Belastungen gesch tzt sind 1 Nicht im Standard Lieferumfang enthalten 11 APCI 3200 Technische Daten 4 3 Versionen Abb 4 1 PX3200 G Abmessungen Die Karte APCI 3200 ist in folgenden Versionen erh ltlich Anzahl der Anzahl der i A Anzahl der anschlie baren anschlie baren 2 Version anschlie baren RTD Thermoelemente Thermoelemente Diff Eing nge SE Eing nge Diff Eing nge EE APCI 3200 4 4 2 2 APCI 3200 8 8 4 4 APCI 3200 16 16 8 8 12 Technische Doten APCI 3200 4 4 Grenzwerte Te Betriebstemperatur aussen Lagertemperatur ee 2000 m ber
10. Handbuch 18 Treiber 18 M Versionen 12 Widerstandsmessung 36 Zubeh r 11 47
11. NN 0 bis 60 C mit Zwangsbel ftung 25 bis 70 C Relative Luftfeuchtigkeit bei Innenraumaufstellung 50 bei 40 C 80 bei 31 C PC Mindestvoraussetzungen Bus Geschwindigkeit sans Betriebssystem ass Anzahl der ben tigten Steckpl tze APCE E Galvanische Trennung Kriechsfrecker uususeainnee Pr fspannung seen Stromquellen Anzahl der Stromquellen Ausgangsstrom 25 C eneeeeeeeeeneeneeeenn KB GE Energiebedarf Betriebsspannung vom PC Stromverbrauch ohne Last Analoge Eing nge AUTIOSUNS asien Anzahl der Spannungseing nge berspannungsschutz ueeeeeene Eingangsspannungsbereiche Einsanssimpedanz zeideg Eingangskapazit t aan E E Eingangsverst rker PGA lt 33 MHz Windows 8 7 XP Linux 1 1 16x 50x 37x 3 2 mm 1000 VAC 2 bis 8 1 f r die Kaltstellenkompensation 200 uA 0 5 uA typ 25 ppm C 3 3 V 5 520 mA 10 18 Bit unipolar 4 bis 16 30 V Unipolar 0 bis 1 25 V PGA Bipolar 1 25 V PGA SE 5 6 MQ Diff 25 MQ 530 pF 10 nA 1 2 4 8 16 32 64 128 13 APCI 3200 Technische Daten Datentransfer eebe Die Karte liegt im E A Adressraum des PCs Die Werte werden durch 32 Bit Zugriffe auf die Karte geschrieben Digitale Kodierung e Unipolar Straight bin
12. Sie die Karte mit einer ESD Schutzh lle Verpacken Sie sie anschlie end in einem Umkarton so dass sie optimal f r den Transport gesch tzt ist Senden Sie die verpackte Karte zusammen mit Ihren Angaben an ADDI DATA GmbH Airpark Business Center Airport Boulevard B210 77836 Rheinm nster Deutschland e Bei Fragen k nnen Sie uns gerne kontaktieren Telefon 49 7229 1847 0 E Mail info addi data com 38 R cksendung bzw Entsorgung APCI 3200 10 2 Entsorgung der ADDI DATA Altger te ADDI DATA bernimmt die Entsorgung der ADDI DATA Produkte die ab dem 13 August 2005 auf dem deutschen Markt in Verkehr gebracht wurden Wenn Sie Altger te zur ckschicken m chten mailen Sie Ihre Anfrage bitte an rohs addi data com Die ab dem 13 August 2005 ausgelieferten Karten erkennen Sie an folgendem Kennzeichen Abb 10 2 Entsorgung Kennzeichen Dieses Symbol weist auf die Entsorgung von alten Elektro und Elektronikger ten hin Es ist in der Europ ischen Union und in anderen europ ischen L ndern mit separatem Sammelsystem g ltig Produkte die dieses Symbol tragen d rfen nicht wie Hausm ll behandelt werden F r n here Informationen ber das Recyceln dieser Produkte kontaktieren Sie bitte Ihr lokales B rgerb ro Ihren Hausm ll Abholservice oder das Gesch ft in dem Sie dieses Produkt gekauft haben bzw den Distributor von dem Sie dieses Produkt bezogen haben Wenn Sie das Produkt korrekt entsor
13. Tabelle 4 2 Diagnose bei Kurzschluss oder Leitungsbruch Kurzschluss Leitungsbruch Typ des l EE l Gemessene Spannung bei Diagnose Diagnose Leitungsbruch E Funktion spannung bei Funktion APCI 3200 Messwertgebers Kurzschluss alte Version neue Version Thermoelement Single Ended nicht m glich m glich gt 2 V gt 1V Differentiell Widerstands thermometer m glich lt 1 mV m glich gt 2 5 V gt 1 25 V Differentiell E m glich lt 1mV m glich gt 2 5V gt 1 25 V Wenn kein Messwertgeber angeschlossen ist ist die am Kanal gemessene Spannung ebenfalls lt 1 mV Als Best tigung soll ein Leitungsbruch Test durchgef hrt und eine Spannung gt 1 25 V alte Version der APCI 3200 gt 2 5 V gemessen werden Leitungsbruch 15 APCI 3200 Einbau der Karte 5 EINBAU DER KARTE Verletzungsgefahr Beachten Sie unbedingt die Sicherheitshinweise Ein unsachgem f er Einsatz der Karte kann zu Sach und Personensch den f hren 5 1 PC ffnen PC und alle am PC angeschlossenen Einheiten ausschalten D Netzstecker des PCs aus der Steckdose ziehen PC ffnen wie im Handbuch des PC Herstellers beschrieben 5 2 Auswahl eines freien Steckplatzes Stecken Sie die Karte in einen freien 32 Bit PCI Steckplatz 5 V bzw 3 3 V ein Abb 5 1 PCI Steckplatztypen 32 Bit 3 3 V 32 Bit 5 V 64 Bit 5 V 64 Bit 3 3 V Das Blech des gew hlten St
14. der Schaltung Der Scheinwiderstand gibt die gesamte Ohmzahl an die der Wechselstromgenerator w hrend der Strom durch die Schaltung schickt vorfindet Induktive Lasten Die Spannung ber dem Induktor betr gt U L dl dt wobei L die Induktivit t und I der Strom ist Wenn der Strom schnell angeschaltet wird kann die Spannung ber der Last f r eine kurze Zeit sehr hoch werden Interrupt Unterbrechung Die Abarbeitung eines aktuellen Programms wird gestoppt bzw unterbrochen und die CPU wird veranlasst eine andere festgelegte Routine zu bearbeiten Nach Abschluss dieser Routine wird in das unterbrochene Programm zur ckgesprungen Kaltstellen Bei den meisten Thermoelementen ist die Referenztemperatur kompensation auf 0 C festgelegt Sie l sst sich im Labor recht einfach mit Eiswasser realisieren was jedoch f r den industriellen Alltag nicht sehr praktikabel ist Daher dient in der Regel die Umgebungstemperatur der Vergleichstelle als Referenz was eine entsprechende Korrektur die so genannte Kaltstellenkompensation notwendig macht Kanal An jedem Kommunikationsprozess nehmen ein Sender und ein Empf nger teil Der Sender sendet eine Nachricht als Reihe von Symbolen bzw Zeichen an den Empf nger ber einen Kanal oder ein Medium Der Kanal stellt die Verbindung zwischen Sender und Empf nger her Der Kanal steht unter Einfluss von Rauschen bzw St rungen welche die Nachricht verzerren und dem Empf nger erschw
15. steigende Flahke a un nn nina 30 Abb 8 6 Temperaturerfassung mit Kaltstellenkompensation 34 Abb 10 1 Seriennummer un ne 38 Abb 10 2 Entsorgung Kennzeichen 44ssssnnennenennnenne nn nennen nnennenne nenn 39 Tabellen Tabelle 4 1 ErfASSUNQSZE EN ae EEN 14 Tabelle 4 2 Diagnose bei Kurzschluss oder Leitungsbruch 000 15 Tabelle 7 1 Anschlussm glichkeiten errre 20 Tabelle 8 1 Erfassungszeiten eesi ikiiki een EEEa 30 Tabelle 8 2 Timer Zeitintervalle ssssiesssrrresrirresrirnrsrirrnrirrernrirrerriirnnt 31 Tabelle 8 3 Spannungsgenauigkeit crrr 31 Tabelle 8 4 Genauigkeit der Kaltstellenkompensation meeneennn 33 Tabelle 8 5 Genauigkeit des A D Wonders je nach Thermoelement 33 Tabelle 8 6 Genauigkeit des A D Wandlers je nach RTD een 35 Tabelle 8 7 Genauigkeit des Widerstands AAA 36 Tabelle 8 8 5eTup Vorschlag anne nn 36 Tabelle 11 1 GIOSSOF een 40 Definition des Verwendungsbereichs APCI 3200 1 1 1 2 1 3 DEFINITION DES VERWENDUNGSBEREICHS Bestimmungsgem er Zweck Die Karte APCI 3200 eignet sich f r den Einbau in einen PC mit PCI 5V 32 Bit Steckpl tzen der f r die elektrische Mess Steuer Regel und Labortechnik im Sinne der EN 61010 1 IEC 61010 1 eingesetzt wird Der verwendete Personal Computer PC muss die Anforderungen von IEC 60950 1 oder EN 60950 1 und EN 55022 oder IEC CISPR 22 und EN 55024 oder IEC CISPR 24 erf llen
16. zur Verarbeitung analoger Signale sowie 4 Eing nge und 3 Ausg nge zur Verarbeitung digitaler 24V Signale Der Einsatz der Karte APCI 3200 in Kombination mit externen Anschlussplatinen setzt eine fachgerechte Installation in einem geschlossenen Schaltschrank voraus Die Anschlussplatine PX3200 erm glicht den Anschluss der analogen Signale an die Peripherie ber das Kabel ST3200 Der Anschluss unseres Standardkabels ST3200 erf llt die Mindestforderungen metallisierte Steckergeh use geschirmtes Kabel Kabelschirm ber Isolierung zur ckgeklappt und beidseitig fest mit dem Steckergeh use verschraubt Benutzer APCI 3200 2 BENUTZER 2 1 Qualifikation Nur eine ausgebildete Elektronikfachkraft darf folgende T tigkeiten ausf hren Installation Inbetriebnahme Betrieb Instandhaltung 2 2 L nderspezifische Bestimmungen Beachten Sie die l nderspezifischen Bestimmungen zur Unfallverh tung Errichtung von elektrischen und mechanischen Anlagen Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV APCI 3200 Handhabung der Karte 3 HANDHABUNG DER KARTE Abb 3 1 Richtige Handhabung Halten Sie die Karte vorsichtig an der Au enkante und am Slotblech Ber hren Sie bitte nicht die Kartenoberfl che Technische Doten APCI 3200 4 2 TECHNISCHE DATEN Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV Die Karte APCI 3200 ist f r den Einbau in Personalcomputer PC geeignet welche die Anforderungen zur europ
17. 8 8 4 8 20 Anschluss an die Peripherie APCI 3200 7 3 1 Anschluss der Thermoelemente ber die PX3200 Single Ended Abb 7 4 Anschluss der Thermoelemente ber die PX3200 Single Ended APCI3200 ST3200 PX3200 Peripherie lt gt lt gt lt gt lt gt CHO TCO TCI TC15 Verpolungsschutz auf der PX3200 Die Pole sind mit Faroen gekennzeichnet Rot Blau 7 3 2 Anschluss der Thermoelemenie ber die PX3200 Differentiell Abb 7 5 Anschluss der Thermoelemente ber die PX3200 Differentiell PX3200 Peripherie gt lt CHIS CL be Mi Spannungsmessung 21 APCI 3200 Anschluss an die Peripherie 7 3 3 Anschluss der RTDs ber die PX3200 Anschlussplatine Abb 7 6 Anschluss der RTDs mit 2 Leiterschaltung PX3200 Peripherie gt RTDO RTD7 I Spannungsmessung 22 Anschluss an die Peripherie APCI 3200 Abb 7 7 Anschluss der RTDs mit 3 Leiterschaltung PX 3200 Peripherie RTD3 v Spannungsmessung Abb 7 8 Anschluss der RTDs mit 4 Leiterschaltung PX3200 Peripheral RTDO RTD7 I Voltage measurement 23 APCI 3200 Anschluss an die Peripherie 7 3 4 Anschluss der Eing nge als Spannungseing nge Abb 7 9 Spannungseing nge Single Ended APCI3200 ST3200 PX3200 Peripherie lt gt lt gt lt gt lt V Onboard T Referenzspannung D Analoger Signalgeber ACHTUNG Wenn die Karte im Single Ended Mode
18. HTUNG Stecken Sie das Kabel FB3000 auf den Stecker der Karte indem Sie die rote bzw blaue oder schwarze Kabelleitung auf Pin 1 aufstecken 26 Funktionen der Karte APCI 3200 8 8 1 8 2 FUNKTIONEN DER KARTE Blockschailtbild Abb 8 1 Blockschaltbild der APCI 3200 16 pol Stiftstecker m m St H 4 dig Eing nge 16sE 8 dt EH GE 3 dig Ausg nge oder or A D Wandler sti4d IS keem eg EE oder D A D Wandler De 4 SE 2 diff 3 analer i F A D ontrolllogik E AD Wandler H 5 pan E ei Ee N E Galvanische 2 Stiftstecker f ae Irennung _ ri PCI Bus Analoge Eingabe Es befinden sich max 16 analoge Eing nge auf der Karte Die 16 Eing nge werden in 4 Module aufgeteilt Jedem Modul wird ein 18 Bit A D Wandler zugewiesen Jeder Wandler kann die 4 Eing nge einzeln oder sequenziell einmal oder zyklisch durch Timer erfassen Scan Single oder Continuous Mode Eine parallele Erfassung von 4 A D Wandlern ist m glich Mit der APCI 3200 sind verschiedene Anwendungen m glich Erfassung 16 SE oder 8 differentieller analoger Spannungseing nge mit einer 18 Bit Aufl sung im Bereich von 1 25 V Temperaturerfassung ber Thermoelemente oder Widerstandsthermometer RTD Widerstandsmessung F r die Eingangserfassung werden folgende Parameter ber Software konfiguriert Verst rkung Polarit t Eingangsmode Single Ended oder d
19. abe uusuunaunennnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 27 8 2 1 Erfassungsm gliChke ten sa ee 28 ErfASSUNQSZE EN wre een 30 8 22 MEMU OE n EE 30 02 ST a Een Ee ebe 30 8 2 4 Software e let e TEE 31 8 207 eeler 31 8 3 Spannungserfassung uuusunanunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnannnnnnnnnnnnnnn 31 8 3 1 SNIS ie RE 31 8 3 2 Differentieler Mode nennen mare 32 8 4 Zeene 32 iwel TE ele a ee 32 8 5 Temperaturerfassung uausnnnannnnnannnnnannnnnnnnnnannnnnnnnnnnnnannnn 32 8 5 1 Temperaturerfassung ber Thermoelemente ccce 32 Kaltstellenkompensation ssseenssneensenennnenennnnnnnnnnensnnnnn nme nennen 32 Genauigkeit der Kaltstellenkompensation nnenreeeennnnee nennen 33 Genauigkeit des A D Wandlers je nach Thermoelement 33 anere WT te Ee e u u en Be re 34 8 5 2 Temperaturerfassung ber RTD eeseeensnnnennnnnennnnnnnnnnnnen nennen 35 2 LeitersChaltUNQ EE 35 SE Ee wie Le ENTENTE E 35 4 LeiterschaltUNg DEEN 36 8 6 Widerstandsmessung uuussnnnuunnnannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 36 8 7 Setup Vorschlag E 36 9 STANDARDSOFTW ARE 20auu20nuna0aunanannaununannnnannn 37 10 R CKSENDUNG BZW ENTSORGUNG nuunuannennnnnnnnnnnn 38 10 1 R CKSENDUNG uu2uu2uuu2u002000nn00n0nnnunnnunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 38 10 2 Entsorgung der ADDI DATA Aliger te uuuuuunnnnnannnnnnnennnnnnnn 39 11 GLOSSAR EN 40 12 INDEX une ea 47 APCI 3200 Inhaltsverzeichnis
20. arten APCI 3200 k nnen Sie kostenlos downloaden unter www addi data de CH HINWEIS L Pr fen Sie vor der Inbetriebnahme der Karte und bei evtl St rungen w hrend des Betriebs ob ein Update Handbuch Treiber vorliegt Die aktuellen Daten finden Sie auf unserer Website oder kontaktieren Sie uns direkt 18 Stecken Sie das Kabel FB3000 auf den Stecker der Karte indem Sie die rote bzw blaue oder schwarze Kabelleitung auf Pin 1 aufstecken 19 Anschluss an die Peripherie APCI 3200 7 1 Steckerbelegung Abb 7 1 50 pol D Sub Stecker Pin Pin Pin 34 ESTER SIG On GIG nn CHO 19 36 a S cH1 20 CF Eingang03 LI Modulo CH2 2 38 GND a 5 Ro Gec aol e ei E E Ga EEN 40 GND2 e 7 CH u CH5 24 7 Eingang 4 7 Modul 1 Al EXC3 8 CH6 25 d GD E dE wie To ir Ehe 44 GNDA 11 CR d EXC5 e 12 cno p gt Eingang TI veau ce CH10 29 d i ea 20 ka ER CH11 30 no 2 vi Is uunnunun amp Era 3 GITT D CH13 32 gt Eingang 12 15 49 E nn o 16 CH14 33 Modul 3 5 330 17 Abb 7 2 16 pol Fl achbandstecker an einem 37 pol D Sub Stecker angeschlossen 7 37 8 36 17 35 16 34 15 33 24V Imm2 GND g 32 ig A i 2 Bere IH ums IER SCHT feeibandiabe ee Dig Ausgang 2 7mm8 Dig Ausgang 2 FB3000 k 1 29 Dig Eingang O 9mm 10 Dig Eingang 0 0 28 Dig Eingang 1 11m 12 Dig Eingang 1 9 27 24V Dig E
21. arten oder Stoppen einer besonderen Aufgabe Der Trigger wird h ufig zur Steuerung des Datenerfassungsbetriebes eingesetzt Widerstand Widerst nde sind Bauelemente mit einem definierten elektrischen Widerstandsverhalten Die Abh ngigkeit zwischen Strom und Spannung am Widerstand kann linear oder nichtlinear sein 46 Index APCI 3200 12 INDEX Abmessungen 11 Analoge Eing nge Erfassungszeiten 14 Funktionsbeschreibung 27 Grenzwerte 13 Anschluss an Anschlussplatinen 26 Belegung auf Anschlussplatine PX3200 20 Benutzer Qualifikation 9 Bestimmungsgem er Zweck 7 Bestimmungswidriger Zweck 7 Blockschaltbild 27 Definition des Verwendungsbereichs 7 Diagnose 31 Grenzwerte 15 Digitale Ausg nge Anschluss 25 Grenzwerte 14 Digitale Eing nge Anschluss 26 Grenzwerte 14 EMV 11 Energiebedarf Grenzwerte 13 Entsorgung 39 Funktionen der Karte 27 Gewicht 11 Glossar 40 Grenzwerte 13 Handhabung 10 Internet 18 Interrupt 30 Karte Einbau 17 Mechanischer Aufbau 11 Reparatur 38 RTDs Anschluss ber PX3200 22 R cksendung 38 Setup Vorschlag 36 Software 18 Software Kalibrierung 31 Software Download 18 Spannungsbereich 14 Spannungserfassung 31 Standardsoftware 37 Steckerbelegung 19 Steckplatz ausw hlen 16 Technische Daten 11 Temperaturerfassung 32 Temperaturprinzip 32 Thermoelemente Anschluss berPX3200 21 Timer 30 Treiberinstallation 18 Updates
22. ary coding Bipolar Offset binary coding Spannungsbereich 100 mV lt V lt 100 mV Genauigkeit sanaeinkanseen an 16 Bit Relative Genauigkeit INL 0 0015 von FSR ber den Temperaturbereich Offset Fehler 0 0015 von FSR Bipolar Offset Error Spannungsbereich 1 25 lt V lt 100 mV und 100 mV lt V lt 1 25 V U EE 14 Bit Relative Genauigkeit INL 0 0060 von FSR ber den Temperaturbereich Offset Fehler uuu nennen 0 0060 von FSR Bipolar Offset Error Verst rkungsfehler F r Verst rkung 1 2 4 8 16 32 64 2 vonFSR F r Verst rkung 1729 3 von FSR Tabelle 4 1 Erfassungszeiten Erfassungsfrequenz Hz Erfassungs 1 Kanal Offset Referenz Periode ms 20 50 40 25 80 12 5 160 6 25 Digitale Eing nge Anzahl EE 4 Eingangsstrom bei JAN 4 mA typ Eingangsspannungsbereich 0 30 V Galvanische Trennung 1000 VAC Logik 0 Pegel ne 0 5 V Logik YI E ME 12 30 V Digitale Ausg nge Anzahl erste 3 Max Schaltstrom eeee 125 mA typ Spannungsbereich 0 00000000r000r 00 8 30 V l FSR Full Scale Range 14 Technische Doten APCI 3200 Galvanische Trennung 1000 VAC RU SP E A E EEE AE AEE EA Open Kollektor Abb 4 2 Diagnose bei Kurzschluss oder Leitungsbruch u APCI 3200 alte Version APCI 3200 neue Version
23. assung mit Kaltstellenkompensation Referenztabelle TC APCI 3200 Softwarefunktionen Anschlussplatine PX3200 Referenztabelle W i Pt1000 TC Thermocouple Thermoelement CJC Cold junction compensation Kaltstellenkompensation HINWEIS Die Nummern in der oberen Abbildung entsprechen denen in der folgenden Liste 1 Die Kaltstellenkompensation wird durch einen Pt1000 realisiert der auf der Anschlussplatine PX3200 integriert ist 2 Durch die APCI 3200 werden 2 a die Spannung des angeschlossenen Thermoelements Type X auf die Platine VTCX und 2 b die CJC Spannung VCJC durch die Software Kalibrierung ermittelt Siehe Kap 8 2 4 3 Die CJC Spannung VCJC wird in eine CJC Temperatur TCJC ber die Referenztabelle des Pt1000 gewandelt 4 Diese CJC Temperatur TCJC wird in eine CJC Spannung VCJC X gem den Werten der Referenztabelle des Thermoelements Type X durch Tabelle berf hrt 5 Die Spannung des Thermoelements VTCX siehe 2 a und die berf hrte Spannung VCJC X werden zusammen addiert um die auf 0 C bezogene Thermoelement Spannung VTCX 0 anzugeben VTCX 0 VTCX VCJC X 6 Die Temperatur T wird dann von dieser auf 0 C bezogenen Spannung VTCX 0 durch die zugeh rige Tabelle ausgerechnet Je nach der ausgew hlten Softwarefunktion wird die Temperatur dann in C oder F oder K ausgegeben 34 Funktionen der Karte APCI 3200 8 5 2 Temperaturerfassung ber RTD Tabelle 8 6 Gen
24. auigkeit des A D Wandlers je nach RTD Typ Bereich Genauigkeit 3 oder 4 Leiterschaltung Unipolar Mode Gain 1 Pt100 200 0 C 850 0 C 0 4 C Pt200 200 0 C 850 0 C 0 4 C Pt500 200 0 C 850 0 C 0 3 C Pt1000 200 0 C 499 9 C HORE 500 0 C 850 0 C x LOC Ni100 60 0 C 250 0 C 0 3 C HINWEIS Die absolute Genauigkeit der gemessenen Temperatur ist folgenderma en zu berechnen Temperaturgenauigkeit Genauigkeit des A D Wandlers je nach RTD Genauigkeit des RTD Der RTD resistance temperature detector ist ein temperaturabh ngiger Widerstand Je gr er der Widerstand desto h her die Temperatur Der Konstantmessstrom flie t durch den RTD und verursacht einen Spannungsabfall Durch diesen Spannungsabfall am RTD wird die Temperatur ermittelt 2 Leiterschaltung Siehe Kap 7 3 3 Abb 7 6 Anschluss der RTDs mit 2 Leiterschaltung Wenn der RTD einen Widerstand aufweist erfolgt ein Spannungsabfall an den angeschlossenen Pins in der Abbildung 1 und 2 Die an diesen Pins gemessene Spannung entspricht der Temperatur am RTD Diese L sung f hrt aber f r l ngere Strecken zu einem Pr zisionsverlust da der Spannungsabfall des Konstantstroms ber dem Leitungswiderstand den Messwert erh ht Die Karte interpretiert diese Messung als eine h here Temperatur was zur Temperaturverf lschung des Messwertes f hrt 3 Leiterschaltung Siehe Kap 7 3 3 Ab
25. b 7 7 Anschluss der RTDs mit 3 Leiterschaltung Im Vergleich mit der 2 Leiterschaltung wird eine zus tzliche Leitung zu einem Kontakt des Widerstandsthermometers gef hrt l Siehe Angaben im Datenblatt des Herstellers 35 APCI 3200 Funktionen der Karte 2 Erregerstromleitungen werden angeschlossen Beide Leitungswiderst nde lassen sich kompensieren so dass die Einfl sse des Leitungswiderstands minimiert sind Die Pr zision der Messung an dem Widerstand ist daher besser vorausgesetzt dass die elektrischen Leiter identische Eigenschaften L nge und Material haben 4 Leiterschaltung Siehe Kap 7 3 3 Abb 7 8 Anschluss der RTDs mit 4 Leiterschaltung Theoretisch bildet die 4 Leiterschaltung die optimale Anschlussm glichkeit Die Strom und Masseleitung werden unabh ngig von der Spannungsleitung an den Widerstand gef hrt Die Leitungswiderst nde und die Temperaturschwankungen haben keinen Einfluss auf das Messergebnis Dar ber hinaus k nnen bis zu 8 RTDs mit h chster Pr zision angeschlossen werden w hrend nur 4 RTDs mit der 3 Leitertechnik m glich sind 8 6 Widerstandsmessung Tabelle 8 7 Genauigkeit des Widerstands Typ Bereich Genauigkeit 3 oder 4 Leiterschaltung Unipolar Mode Gain 1 Widerstand 1000 399 90 0 20 400 00 999 9 0 3 Q 1000 0 Q 1999 9 Q 0 79 2000 0 Q 4000 00 409 Der Anschluss und die Erfassungsm glichkeit der Widerst nde sind hnlich wie f r die RTD Der Widerstand is
26. betrieben wird sind die negativen Eing nge 0 bis 15 onboard an der Referenzspannung von 1 25 V angeschlossen Sie d rfen unter keinen Umst nden an die Masse angeschlossen werden Dadurch k nnten Kurzschl sse entstehen und die Karte k nnte zerst rt werden 24 Anschluss an die Peripherie APCI 3200 Abb 7 10 Spannungseing nge differentiell APCI3200 ST3200 PX3200 Peripherie lt gt lt gt lt gt lt gt CHI14 16 V7 CH15 WS CHI5 E GI Analoger Signalgeber 7 3 5 Digitale Ein und Ausg nge Abb 7 11 Digitale Ausg nge Pfosten Stecker SUB D APCI 3200 STI FB3000 Stecker Peripherie 1l 271 I lpi l 31 Dig Ausgang 0 be gt TLP113 Dig Ausgang 1 2 I I Dig Ausgang 1 S i er i aa l I I gt o l odl N l l S 1 I TLP113 GND 25 APCI 3200 Anschluss an die Peripherie Abb 7 12 Digitale Eing nge APCI 3200 FB3000 Peripherie Fopiokoppier Dig Eingang r Schalter o l 9 23 N 10k 5 1 4 W 10 ee E Dig Eingang 0 EE Dig Eingang 1 11 22 Transistor Ausgang PNP 10k 5 IIAW S 12 3 Dig Eingang 1 l I L Pfostenstecker SUB D ST1 Stecker 7 3 6 Anschluss an Anschlussplatinen Abb 7 13 Anschluss an Anschlussplatinen PX901 ZG FB3000 Digitale E A PX3200 G Pin 1 ST3200 APCI 3200 stecker stecker AC
27. eckplatzes ausschrauben Bitte beachten Sie hierzu die Bedienungsanleitung des PC Herstellers Bewahren Sie das Blech auf Sie werden es f r den eventuellen Ausbau der Karte wieder ben tigen Bitte sorgen Sie f r einen Potentialausgleich Entnehmen Sie die Karte aus ihrer Schutzverpackung 16 Einbau der Karte APCI 3200 5 3 Einbau Karte senkrecht von oben in den gew hlten Steckplatz einf hren Abb 5 2 Einbau der Karte Karte an der Geh user ckwand mit der Schraube befestigen mit der das Blech befestigt war Abb 5 3 Die Karte an der Geh user ckwand befestigen Alle gel sten Schrauben festschrauben 5 4 PC schlie en PC schlie en wie im Handbuch des PC Herstellers beschrieben 17 APCI 3200 Software 6 2 SOFTWARE Installation des Treibers Hinweise zur Auswahl des richtigen Treibers und zum Treiber Download erhalten Sie im Dokument Schnelleinstieg PC Karten siehe PDF Link Die Installation von Treibern des Typs ADDI DATA Multiarchitecture Device Drivers 32 64 Bit for x86 AMD64 sowie die Installation der entsprechenden Programmierbeispiele Samples sind in den Installationshinweisen beschrieben siehe PDF Link Fragen und Software Download im Internet Sie k nnen uns Fragen zusenden per Email info addi data com Download im Internet Die neueste Version der Standardsoftware f r die K
28. egel entspricht der digitalen 0 PLD Programmable Logic Device Programmierbarer logischer Schaltkreis Potentialtrennung Die Potentialtrennung ist die Trennung der Gleichspannungen oft Versorgungsspannungen von bestimmten anderen Schaltungs oder Systemteilen Referenzspannung Referenzspannungen sind stabile Spannungen die man als Bezugsgr e verwendet Aus ihnen lassen sich Spannungen ableiten die beispielsweise in Stromversorgungen und anderen elektronischen Schaltungen ben tigt werden 44 Glossar APCI 3200 Begriff Erkl rung RTD Resistance Temperature Detector Bezeichnet ein Widerstandstemperaturf hler bei dem der Widerstand eine Funktion der Temperatur ist Der Temperaturkoeffizient beschreibt wie stark sich der Widerstand mit der Temperatur ndert Schaltspannung Die Schaltspannung ist die in einem Schaltger t ber der Schaltstrecke bei ffnen eines Stromkreises durch den Lichtbogen entstehende Spannung Schutzbeschaltung Eine Schutzbeschaltung der Erregerseite wird durchgef hrt um die Steuerelektronik zu sch tzen und ausreichende EMV Sicherheit zu gew hrleisten Die einfachste Schutzbeschaltung besteht in der Parallelschaltung eines Widerstandes Schutzdiode Am Eingang von integrierten MOS Metal Oxid Semi Conductor Schaltungen verwendete Diode die bei den zul ssigen Eingangsspannungen im R ckw rtsbereich arbeitet bei berspann
29. eren die darin enthaltenen Informationen richtig zu decodieren Kurzschluss Ein Kurzschluss bez glich zweier Klemmen einer elektrischen Schaltung liegt vor wenn die betreffende Klemmenspannung gleich Null ist Kurzschlussstrom Kurzschlussstrom hei t der Strom zwischen zwei kurzgeschlossenen Klemmen Linearisierung Je h her die Anzahl der Messpunkte St tzstellen ist desto geringer ist der verbleibende Fehler der sich auf Grund der linearen Approximation an eine nichtlineare Kennlinie zwischen jeweils zwei St tzstellen ergibt Da Steilheit und Nullpunkt spezifisch f r jedes Intervall korrigiert werden wird auch von Linearisierung der Kennlinie gesprochen 43 APCI 3200 Glossar Begriff Erkl rung Masseleitung Masseleiterbahnen d rfen nicht als potentialfreie R ckf hrungsleitungen angesehen werden Verschiedene Massepunkte k nnen kleine Potentialunterschiede aufweisen Das ist bei gro en Str men immer gegeben und f hrt in hochaufl senden Schaltungen zu Ungenauigkeiten Messwerterfassung Die moderne Messtechnik hat die Aufgabe eindimensionale Messgr en und mehrdimensionale Messvektoren eines technischen Prozesses aufzunehmen die erhaltenen Messsignale umzuformen und umzusetzen die Messwerterfassung und die gebildeten Messwerte so zu verarbeiten dass das gew nschte Messergebnis erzielt wird MUX Multiplexer MUX sind adressengesteuerte elektronische Umsc
30. fordern Sie diese bitte an Beachten Sie die Anweisungen dieses Handbuchs Vergewissern Sie sich dass Sie keinen Schritt vergessen oder bersprungen haben Wir bernehmen keine Verantwortung f r Sch den die aus dem falschen Einsatz der Karte hervorgehen k nnten Beachten Sie folgende Symbole HINWEIS Kennzeichnet Anwendungstipps und andere n tzliche Informationen ACHTUNG Bezeichnet eine m glicherweise gef hrliche Situation Bei Nichtbeachten des Hinweises k nnen Karte PC und oder Peripherie zerst rt werden WARNUNG Bezeichnet eine m glicherweise gef hrliche Situation Bei Nichtbeachten des Hinweises k nnen Karte PC und oder Peripherie zerst rt und Personen gef hrdet werden Inhaltsverzeichnis APCI 3200 WARNUNG EE 3 1 DEFINITION DES VERWENDUNGSBEREICHS 7 1 1 Bestimmungsgem er Zweck uuunnnaannnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnennnnnn 7 1 2 Bestimmungswidriger Zweck ununuuunnnannnnnnnunnannnnnnnnnnnunnnnnnnnn 7 1 3 Grenzen der Verwendung uuuaunnnnnnennannunnnnnnnnnnnnnnnannennnnnnnn 7 1 4 Allgemeine Beschreibung der Karte uuuussnauunnnnannnnnnnnnnnnnnn 8 2 BENUTZER SERRRBRESPETEPREERELHERFBEFTETTTTPELEESTERSELELESTLFTERETESTENTEHTNT 9 2 1 ON 9 2 2 L nderspezifische Bestimmungen uununnannannnnnnne nenn 9 3 HANDHABUNG DER KARTE uz u0 00 0nn0n nun nun nun nun anne 10 4 TECHNISCHE DATEN u2un20020nnunnun nun nn nun nun ann nun nen
31. gen helfen Sie mit Umwelt und Gesundheits sch den vorzubeugen die durch unsachgem e Entsorgung verursacht werden k nnten Das Recycling von Materialien tr gt dazu bei unsere nat rlichen Ressourcen zu erhalten Entsorgung au erhalb Deutschlands Bitte entsorgen Sie das Produkt entsprechend der in Ihrem Land geltenden Vorschriften 39 APCI 3200 Glossar GLOSSAR Tabelle 11 1 Glossar Begriff Erkl rung A D Wandler Ein Analog Digital Wandler berf hrt das Signal aus seiner analogen Form in eine digitale Wegen der Physik der Wandlerschaltung ben tigen die meisten A D Wandler mindestens eine Eingangsspannung von mehreren Volt f r den gesamten Eingangsbereich Zwei der wichtigsten Eigenschaften eines A D Wandlers sind die Umsetzungsrate und die Aufl sung die Umsetzungsrate definiert wie schnell der A D Wandler ein analoges Signal in einen digitalen Wert umwandeln kann die Aufl sung wie nahe die digitale Zahl am tats chlichen analogen Wert liegt Analogsignal Die analogen Signale sind wert und zeitkontinuierlich d h sowohl der Amplitudenverlauf als auch das Zeitverhalten ist kontinuierlich Sie k nnen jeden beliebigen Wert innerhalb ihres Definitionsbereichs annehmen Zu den analogen Signalen geh ren die meisten nat rlichen physikalisch technischen Vorg nge Aufl sung Die kleinste nderung die von einem A D Wandler erkannt oder von einem D A Wandler produziert werden kan
32. halter mit mehreren Dateneing ngen und einem Datenausgang Optokoppler Mit Optokopplern kann Gleichspannung bertragen werden Die Vorteile der Optokopplertypen liegen in der geringen Baugr e und den guten EMV Eigenschaften Der Optokoppler besteht aus einer Lichtdiode und zwei Fotodioden Parameter Die Parameter einer Steuerung umfassen alle f r den Steuerungsablauf n tigen Zahlenwerte z B f r F hrungsgr en und F hrungsgr enverl ufe Reaktionszeiten Grenzwerte technologische Kennwerte PCI Bus PCI Bus ist ein schneller Lokalbus der mit einer Taktrate von bis zu 33 MHZ arbeitet Die Datenbreite betr gt 32 Bit und die theoretische Datenrate 132 Mbyte pro Sekunde Damit ist dieser Bus geeignet f r Anwendungen bei denen hohe Datenmengen verarbeitet werden m ssen wie z B in der Messtechnik Die Einschr nkungen die auf ISA oder EISA Systemen durch die begrenzte DMA Adressierung bestehen existieren beim PCI Bus nicht mehr Pegel Um Informationen verarbeiten oder anzeigen zu k nnen werden logische Pegel definiert In bin ren Schaltungen werden f r digitale Gr en Spannungen verwendet Hierbei stellen nur zwei Spannungsbereiche die Information dar Diese Bereiche werden mit H high und L low bezeichnet H kennzeichnet den Bereich der n her an Plus unendlich liegt der H Pegel entspricht der digitalen 1 L kennzeichnet entsprechend den Bereich der n her an Minus unendlich liegt der L P
33. heit bearbeiteten Auftr ge Die Durchsatzrate kann von Netzeigenschaften und von Nutzerleistungsmerkmalen abh ngen Eingangsimpedanz Die Eingangsimpedanz ist das Verh ltnis Spannung Strom an den Eingangsklemmen wenn die Ausgangsklemmen offen sind Eingangspegel Als Eingangspegel bezeichnet man das logarithmische Verh ltnis zweier gleichartiger elektrischer Gr en Spannung Strom oder Leistung am Signaleingang einer beliebigen Empfangseinrichtung Der Empfangseinrichtung ist oftmals als logischer Pegel auf den Eingang der Schaltung bezogen Die Eingangsspannung die logisch 0 entspricht betr gt an dieser Stelle zwischen 0 und 15 V und die die logisch 1 entspricht betr gt zwischen 17 und 30 V Einschwingzeit Die Einschwingzeit ist definiert als die Zeitspanne um bei einer nderung des analogen Eingangswerts den entsprechenden Ausgangscode bereitzustellen Meist wird die Eingangspannung sprunghaft von 0 V auf 10 V oder auf den Maximalwert ver ndert Die Abweichung wird in Prozent vom Bereichsendwert angegeben und muss kleiner als 0 5 LSB sein Werden bestimmte Operationen in einer Reihenfolge ausgef hrt muss eine Operation eingeschwungen sein bevor die n chste ausgef hrt werden kann Die Einschwingzeit wird in Mikrosekunden us angegeben 41 APCI 3200 Glossar Begriff Erkl rung EMV Die europ ische EMV Gesetzgebung DIN VDE 0870 definiert die elektromagnetische Vertr
34. ifferentiell 27 APCI 3200 Funktionen der Karte Abb 8 2 Erfassungsprinzip der analogen Eing nge FB zum PC Erfassungsprinzip f r 1 Modul Modul 0 entspricht den Eing ngen 0 bis 3 Modul 1 entspricht den Eing ngen 4 bis 7 Modul 2 entspricht den Eing ngen 8 bis 11 Modul 3 entspricht den Eing ngen 12 bis 15 Die Konvertierung von dem Modul x wird durch Single Start Single Scan Continuous Scan mit oder ohne Timer durch Softwaretrigger oder externe Hardwaretrigger ber einen digitalen Eingangskanal gestartet Digitaler Eingang 0 f r Modul 0 Digitaler Eingang 1 f r Modul 1 Digitaler Eingang 2 f r Modul 2 Digitaler Eingang 3 f r Modul 3 Wenn die Konvertierung beendet ist wird ein Konvertierungsende EOC End of Conversion ausgel st Der gemessene Wert kann jederzeit mit der entsprechenden Treiberfunktion zur ckgelesen werden 8 2 1 Erfassungsm glichkeiten Jeder Kanal kann einzeln erfasst werden Software Start Siehe Abb 8 3 Jedes Modul 4 Kan le kann einzeln erfasst werden ein Kanal nach dem anderen einmal durch Softwaretrigger Single Software Scan Siehe Abb 8 4 einmal durch externen Trigger Single Hardware Scan zyklisch durch Softwaretrigger Continuous Software Scan zyklisch durch Softwaretrigger mit Timer Continuous Software Scan with Timer zyklisch durch externen Trigger Continuous Hardware Scan zyklisch durch externen Trigger mit Timer Continuous Hardware Scan with Timer
35. ingang 2 13 14 Dig Eingang 2 GND 8 26 Dig Ausgang 0 Dig Eingang 3 15 16 Dig Eingang 3 Dig Ausgang 0 7 25 Dig Ausgang 1 Dig Ausgang 1 6 24 Dig Ausgang 2 Dig Ausgang 2 5 23 Dig Eingang 0 Dig Eingang 0 4 22 Dig Eingang 1 Dig Eingang 1 3 21 Dig Eingang 2 Dig Eingang 2 2 20 Dig Eingang 3 Dig Eingang 3 1 ACHTUNG APCI 3200 Anschluss an die Peripherie 7 2 Belegung auf der Anschlussplatine PX3200 Abb 7 3 48 pol Anschlussplatine PX3200 KYK 8 9999899999899 98 9 Eu I ee e ee ee oe e ee ei Ie ee ee ee ee ee ee ee e GE lees Pin 17 cro fomo CH2C CH3O PCHAC CH5 CH6O CH7 PCH8O CH9C CH10C emafenzolen CHIAQICHISC Pin 23 Blau 0 15 EE EE EE GND1 I EXC2 1 1 1 Modul 0 Modul 1 i Modul 3 EXC excitation Stromquellen Pin x Nummer des entsprechenden Pins auf dem Stecker der PX3200 7 3 Anschlussprinzip Die Anzahl der anschlie baren Thermoelemente oder RTDs h ngt von der Kartenversion und der Kartenkonfiguration ab Tabelle 7 1 Anschlussm glichkeiten Anza ger nl gr Anzahl der anschlie baren RTDs anschlie baren anschlie baren diff Eing nge Version Thermoelemente Thermoelemente an Single Ended 2 er 2 Leiter 3 Leiter 4 Leiter Eing nge Blue Schaltung Schaltung Schaltung APCI 3200 4 4 2 1 2 APCI 3200 8 8 4 2 4 APCI 3200 16 16
36. mperaturerfassung sollen die Toleranzen der einzelnen Sensoren Thermoelemente Widerstands thermometer je nach Messbereich betrachtet werden Lesen Sie die entsprechenden Sensorangaben im Datenblatt Ihres Lieferanten Linearisierung 8 5 Durch Software erfolgt eine automatische Linearisierung der Thermoelementsignale bzw der RTD gem den Grundwerttabellen In den Tabellen nicht enthaltene Zwischenwerte werden durch lineare Interpolation errechnet Um die zu einer gemessenen Spannung geh rige Temperatur zu ermitteln werden zwei benachbarte Temperatur Widerstandspaare RTD oder Temperatur Spannungspaare Thermoelemente oberhalb bzw unterhalb des gesuchten Wertes herangezogen Die Temperatur kann durch Software in Celsius C Fahrenheit F oder in Kelvin K angegeben werden Benutzen Sie folgende Software Funktionen b ADDIDATA ConvertDegreeToFahrenheit oder b_ADDIDATA_ConvertDegreeToKelvin Temperaturerfassung 8 5 1 Temperaturerfassung ber Thermoelemente Kaltstellenkompensation Die Anschlussplatine PX3200 verf gt ber eine integrierte Kaltstellenkompensation ber ein RTD Pt1000 wird die Spannung Vcc an der Kaltstelle gemessen und als Referenzspannung f r die Temperaturmessung des an die Platine angeschlossenen Thermoelements benutzt Nach jeder Messung wird die Kaltstellenkompensation f r jeden Kanal neu ermittelt und durch Software ausgewertet 1 CJC Cold Junction Compensation Kaltstelle
37. n Ausgangsspannung Die von einer Digital oder Analogschaltung am Ausgang abgegebene Spannung Die Ausgangsspannung ist au er von der Eingangsspannung meist von der Belastung des Ausgangs und von der vorhandenen Versorgungsspannung abh ngig Betriebsspannung Die Betriebsspannung ist die am Ger t im Dauerbetrieb auftretende Spannung Sie darf die Dauergrenzspannung nicht berschreiten und es m ssen alle ung nstigen Betriebsverh ltnisse wie m gliche Netz berspannungen ber 1 min beim Einschalten des Ger tes ber cksichtigt werden Bezugspotential Ein Punkt auf den alle anderen Potentiale einer Anordnung bezogen werden h ufig Erdpotential In der Steuer und Regelungstechnik werden alle Spannungen stets gegen ein Bezugspotential gemessen Clock Ein Schaltkreis der zur Synchronisation des Wandlerbetriebes Zeitgabe bzw Taktimpulse erzeugt D A Wandler Kernst ck der analogen Ausgabe ist der D A Wandler Digital Analog Wandler der je nach Bedarf eine dem digitalen Eingangswert entsprechende analoge Spannung oder einen entsprechende Strom am Ausgang liefert Datenbus Der Datenbus besteht im Grunde aus einigen Leitungen bzw Pins ber die der Prozessor Daten sendet und empf ngt Der Umfang der Datenmenge die gleichzeitig bermittelt werden kann h ngt von der Anzahl der Datenleitungen ab mit anderen Worten Je mehr Pins der Bus hat desto leistungsf higer ist er 40
38. n 11 4 1 Elektromagnetische Vertr glichkeit EMV 000 11 4 2 Mechanischer Aufbau uu u0000000000nn00 nn nun nun nun nn nn nun anne 11 4 3 Versionen nee 12 4 4 LEET E 13 5 EINBAU DER KARTE vest ERRKEEKEENASNAKERS EENS ENNNeeEE en 16 5 1 PC ONON a a aaa Fauna 16 5 2 Auswahl eines freien Steckplatzes uuuuuuununnunnunnannnnunnunnen 16 5 3 31 UR 17 5 4 EtSSebllebebt eege eegen 17 6 SOFTWARE need 18 6 1 Installation des Treiber 40 000000000n00 nn ann nun nn nn nn nn nn 18 6 2 Fragen und Software Download im Internet unsuennnnnnnnns 18 7 ANSCHLUSS AN DIE PERIRPHERIE see Ree 19 7 1 Steckerbelegung auaunnanuunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnunnunnnnnnnnnnnnnnnnanen 19 7 2 Belegung auf der Anschlussplatine PX3200 uuunauuennnnnnnnns 20 7 3 Anschlussprinzip ssssnnsnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nnn 20 7 3 1 Anschluss der Thermoelemente ber die PX3200 Single Endedg 2 7 3 2 Anschluss der Thermoelemente ber die PX3200 Diferential 2 7 3 3 Anschluss der RTDs ber die PX3200 Anschlussplafine 22 7 3 4 Anschluss der Eing nge als Spannungseing nge en 24 7 3 5 Digitale Ein und Ausg nge nie ein 25 APCI 3200 Inhaltsverzeichnis 7 3 6 Anschluss an AnscChluUsSSpIOtINEN A 26 8 FUNKTIONEN DER KARTE seen KEREN EE EE RER en 27 8 1 Bl cksch haltbild egenen ie 27 8 2 Analoge Eing
39. nkompensation 32 Funktionen der Karte APCI 3200 Genauigkeit der Kaltstellenkompensation Tabelle 8 4 Genauigkeit der Kaltstellenkompensation Typ Bereich Genauigkeit Unipolar Mode Gain 1 Pt1000 auf Anschluss 0 C 60 C 0 30 C 0 0050 t C platine PX3200 vr zl HINWEIS Die absolute Genauigkeit der gemessenen Temperatur ist folgenderma en zu berechnen Temperaturgenauigkeit Kaltstellenkompensationsgenauigkeit Genauigkeit des A D Wandlers Thermoelementgenauigkeit Genauigkeit des A D Wandlers je nach Thermoelement Tabelle 8 5 Genauigkeit des A D Wandlers je nach Thermoelement Typ Bereich Genauigkeit des A D Wandlers Bipolar Mode Gain 1 TypJ 200 0 C 0 1 C 0 6 C 0 0 C 599 9 C 0 2 C 600 0 C 1200 0 C 0 6 C TypT 200 0 C 80 0 C SE 79 9 C 400 0 C ee Typ K 200 0 C 0 1 C 0 8 C 0 0 C 999 9 C 0 4 C 1000 0 C 1300 0 C 0 6 C TypE 200 0 C 1000 0 C USE TypN 200 0 C 0 1 C 1 0 C 0 0 C 799 9 C 0 2 C 800 0 C 1300 0 C 0 5 C TypS 0 0 C SEET SE 400 C 1768 0 C ORE TypR 0 0 C 399 9 C 1 6 C 400 0 C 1768 0 C 0 6 C TypB 400 0 C 799 9 C 220 800 0 C 1820 0 C ORE l Siehe Angaben im Datenblatt des Herstellers 33 APCI 3200 Funktionen der Karte Temperaturerfassung Abb 8 6 Temperaturerf
40. oten Diese Lizenz und die Software k nnen an eine dritte Partei bertragen werden sofern diese Partei ein Produkt k uflich erworben hat sich mit allen Bestimmungen in diesem Lizenzvertrag einverstanden erkl rt und der urspr ngliche Besitzer keine Kopien der Software zur ckh lt Warenzeichen e ADDI DATA APCI 1500 MSX Box und MSX E sind eingetragene Warenzeichen der ADDI DATA GmbH e Turbo Pascal Delphi Borland C Borland C sind eingetragene Warenzeichen der Borland Software Corporation e Microsoft NET Microsoft C Visual C MS DOS Windows XP Windows 7 Windows 8 Windows Server 2000 Windows Server 2003 Windows Embedded und Internet Explorer sind eingetragene Warenzeichen der Microsoft Corporation e LabVIEW LabWindows CVI DASYLab DIAdem sind eingetragene Warenzeichen der National Instruments Corporation e CompactPCI ist ein eingetragenes Warenzeichen der PCI Industrial Computer Manufacturers Group e VxWorks ist ein eingetragenes Warenzeichen von Wind River Systems Inc e RTX ist ein eingetragenes Warenzeichen von IntervalZero Warnung Bei unsachgem em Einsatz und bestimmungswidrigem Gebrauch der Karte k nnen Personen verletzt werden k nnen Karte PC und Peripherie besch digt werden kann die Umwelt verunreinigt werden Sch tzen Sie sich andere und die Umwelt Lesen Sie unbedingt die Sicherheitshinweise gelbe Brosch re Liegen Ihnen keine Sicherheitshinweise vor so
41. s gestartet 8 2 4 Software Kalibrierung Jeder Kanal kann einzeln durch Software konfiguriert werden F r jede Messung erfolgt eine Software Kalibrierung des A D Wandlers durch internen Abgleich mit der Referenzspannung Dadurch wird der Offset und Verst rkungsfehler korrigiert um die Spannung mit einer Genauigkeit von 16 Bit zu messen 8 2 5 Diagnose Die Karte APCI 3200 enth lt eine Diagnose Funktion die je nach verwendetem Sensortyp einen Kurzschluss oder eine Leitungsbruch erkennen kann siehe Abb 4 1 mit Tabelle 8 3 Spannungserfassung Tabelle 8 3 Spannungsgenauigkeit Mode Bereich Genauigkeit Gain 1 Bipolar 100 mV lt V lt 100 mV 38 uV 2 5 lt V lt 100 mV 152 uV 100 mV lt V lt 2 5 V Unipolar 0 lt V lt 100 mV 19 uV 100 mV lt V lt 2 5 V 76 uV Siehe auch die Grenzwerte in Kap 4 4 8 3 1 Single Ended Mode CH ACHTUNG L Wenn die Karte im Single Ended Mode betrieben wird sind die negativen Eing nge 0 bis 15 Onboard an der Referenzspannung von 1 25 V angeschlossen Sie d rfen unter keinen Umst nden an die Masse angeschlossen werden Dadurch k nnten Kurzschl sse entstehen und die Karte k nnte zerst rt werden 31 APCI 3200 Funktionen der Karte 8 3 2 Differentieller Mode 8 4 Dieser Mode empfiehlt sich wenn die Karte in einer rauen Umgebung mit vielen St rungsquellen betrieben werden soll Temperaturprinzip ZZ HINWEIS L Zur Te
42. t aber nicht temperaturabh ngig 8 7 Setup Vorschlag Wir empfehlen folgendes Setup je nach angeschlossenem Messwertgeber durch Software zu programmieren Tabelle 8 8 Setup Vorschlag Temperaturmessung Widerstands Spannungsmessung THERMO RTD messung Single Ended Differentiell GAIN 1 1 1 1 1 U B 0 bipolar 1 unipolar 1 0 0 0 S E D S 1 diff 1 diff 1 0 1 36 Standardsoftware APCI 3200 9 _STANDARDSOFTWARE Die API Softwarefunktionen welche von der Karte unterst tzt werden sind in einem HTML Dokument aufgelistet Eine Beschreibung wie Sie auf die entsprechende Datei zugreifen k nnen finden Sie im Dokument Schnelleinstieg PC Karten siehe PDF Link im Kapitel Standardsoftware 37 APCI 3200 R cksendung bzw Entsorgung 10 R CKSENDUNG BZW ENTSORGUNG 10 1 R CKSENDUNG Falls Sie Ihre Karte zur cksenden m ssen sollten Sie zuvor die folgende Checkliste lesen Checkliste f r die R cksendung der Karte e Geben Sie den Grund f r Ihre R cksendung an z B Umtausch Umr stung Reparatur die Seriennummer der Karte den Ansprechpartner in Ihrer Firma einschlie lich Telefondurchwahl und E Mail Adresse sowie die Anschrift f r eine eventuelle Neulieferung Sie m ssen keine RMA Nummer angeben Abb 10 1 Seriennummer III 0I IR H DN UD IN IN 11I D III DEN A D 0x e Notieren Sie sich die Seriennummer der Karte e Versehen
43. ung jedoch im Durchbruchsgebiet und so die Eingangstransistoren der Schaltungen vor Zerst rung sch tzt Signalverz gerung Die nderung eines Signals wirkt sich auf nachfolgende Schaltungen mit endlicher Geschwindigkeit aus das Signal wird verz gert Neben den ungewollten Signalverz gerungszeiten kann die Signalverz gerung durch Zeitschaltungen und Verz gerungsleitungen vergr ert werden Single Ended Eing nge SE Ein Draht Eing nge mit Bezug zur System Masse St rsignale gehen voll mit in die Messung ein Einsatz bei relativ hohen Spannungspegeln und kurzen Leitungen Steuerung Nach DIN 19226 ist die Steuerung ein Vorgang bei dem eine Eingangsgr e in gesetzm iger Weise eine Ausgangsgr e beeinflusst Kennzeichnend f r die Steuerung in seiner einfachsten Form ist der offene Wirkungsablauf in einem einzelnen bertragungsglied oder einer Steuerkette St rfestigkeit Die St rfestigkeit ist die F higkeit eines Ger tes w hrend einer elektromagnetischen St rung ohne Funktionsbeeintr chtigung zu arbeiten St rsignal Auf dem bertragungsweg auftretende St rungen durch geringe Bandbreite D mpfung Verst rkung Laufzeit Ger usche Verzerrungen Nebensprechen usw Synchron Bezeichnet zwei zeitabh ngige Erscheinungen Zeitraster oder Signale deren einander entsprechende signifikante Zeitpunkte durch Zeitintervalle von nominell gleicher gew nschter Dauer getrennt sind
44. w chung eines analogen Signals Er wirkt als Faktor auf ein Signal z B ein Analogsignal das dann auf einen A D Wandler gef hrt wird Wird z B ein Eingangsbereich 5 V gew hlt und die Verst rkung auf 10 gesetzt so k nnen Eingangssignale im 0 5 V Bereich gemessen werden Galvanische Trennung Eine galvanische Trennung bedeutet dass kein Stromfluss zwischen der zu messenden Schaltung und dem Me system stattfindet Gleichspannung Gleichspannung bedeutet dass die Spannung ist zeitlich konstant Sie wird praktisch immer auch kleine Schwankungen aufweisen Insbesondere beim Ein und Ausschalten ist das bergangsverhalten von gro er Bedeutung Es k nnen Einschwing oder Ausschwingvorg nge auftreten die von der konkreten Schaltung bestimmt werden Grenzwert Ein berschreiten der Grenzwerte selbst von kurzer Dauer kann leicht zur Zerst rung des Bauelementes bzw zum vor bergehenden Verlust der Funktionsf higkeit f hren 42 Glossar APCI 3200 Begriff Erkl rung Impedanz Wenn zwei oder mehrere Bestandteile in einem System miteinander verbunden sind kann jeder einzelne Bestandteil sich anders verhalten als wenn er isoliert betrachtet w rde Ein Voltmeter kann die Spannung und Str me in einem elektrischen Schaltkreis beeinflussen oder ein Thermoelement die gemessene Temperatur ndern Diese und andere werden als Lasteffekte bezeichnet Die Impedanz ist der elektrische Scheinwiderstand
45. zvorrichtungen betrieben wird oder Hinweise in der Betriebsanleitung bzgl Transport Lagerung Einbau Inbetriebnahme Betrieb Grenzwerte usw nicht beachtet werden Die Haftung ist ferner ausgeschlossen wenn der Betreiber das Produkt oder die Quellcode Dateien unbefugt ver ndert und oder die st ndige Funktionsbereitschaft von Verschlei teilen vorwerfbar nicht berwacht wurde und dies zu einem Schaden gef hrt hat Urheberrecht Dieses Handbuch das nur f r den Betreiber und dessen Personal bestimmt ist ist urheberrechtlich gesch tzt Die in der Betriebsanleitung und der sonstigen Produktinformation enthaltenen Hinweise d rfen vom Nutzer des Handbuchs weder vervielf ltigt noch verbreitet und oder Dritten zur Nutzung berlassen werden soweit nicht die Rechts bertragung im Rahmen der einger umten Produktlizenz gestattet ist Zuwiderhandlungen k nnen zivil und strafrechtliche Folgen nach sich ziehen ADDI DATA Software Produktlizenz Bitte lesen Sie diese Lizenz sorgf ltig durch bevor Sie die Standardsoftware verwenden Das Recht zur Benutzung dieser Software wird dem Kunden nur dann gew hrt wenn er den Bedingungen dieser Lizenz zustimmt Die Software darf nur zur Einstellung der ADDI DATA Produkte verwendet werden Das Kopieren der Software ist verboten au er zur Archivierung Datensicherung und zum Austausch defekter Datentr ger Deassemblierung Dekompilierung Entschl sselung und Reverse Engineering der Software ist verb
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